焊接的品質(zhì)

作為“焊接產(chǎn)品”應具備品質(zhì)的一般條件，如下所示。

• 按設計尺寸正確完工。
• 具備要求的功能和強度（或安全性）。
• 焊接部的外觀符合要求的等級。

實現(xiàn)這樣的高品質(zhì)產(chǎn)品所需的“焊接品質(zhì)”基本條件如以下項目所示。

• 焊珠沒有龜裂或孔等。
• 焊珠的波形、寬度、高度等均勻。
• 表面基本無變形，符合設計尺寸。
• 焊接能達到規(guī)定的強度。
  

• 區(qū)分使用將兩個母材完全一體化的“全熔透焊接”或包括“部分熔透焊接”在內(nèi)的“焊接焊縫”等，獲取所需的剛性。

• 焊接焊縫和品質(zhì)

  除部分特殊的母材外，“焊接焊縫的強度視為與母材相同”。
  焊接焊縫因母材的接合方法不同，有很多種類，焊接強度因母材之間的焊接方式和焊接部位不同而異。因此，為了高效地進行高品質(zhì)焊接，還需要注意焊接后向產(chǎn)品用力的方向。
  此外，焊接焊縫的熔深對于焊接強度、品質(zhì)和作業(yè)效率而言非常重要，需要根據(jù)母材的形狀、所需的強度區(qū)分使用。根據(jù)焊接部的形狀不同，焊接焊縫的分類如圖所示。

  	坡口焊接	角焊焊接	塞焊	槽焊
  對頭焊縫
  十字焊縫 T字焊縫
  角焊縫
  搭板對接焊縫
  搭接焊縫
  端接焊縫

  上述分類僅供參考。分類的方式多種多樣，并不僅限于上表所示的方法。

  坡口（槽）焊接在部材上開設稱為坡口（槽：groove）的凹槽后進行焊接。分為將母材完全融入的“全熔透焊接”和部分熔化的“部分熔透焊接”。角焊焊接“T字焊縫”、“十字焊縫”、“角焊縫”等，將幾乎垂直的兩個母材的面連接起來的三角形焊接。塞（栓）焊將部材重疊后，在一側(cè)開孔后進行的焊縫焊接。槽焊與塞焊中的開孔不同，開設橢圓形細長的凹槽后進行的焊縫焊接。

  “坡口焊接”、“角焊焊接”稱為普通的焊接焊縫，“塞焊”、“槽焊”稱為特殊焊縫。“對接焊接”是指將兩個母材幾乎用位于同一面的焊縫進行焊接，但在不是同一面內(nèi)的“T字焊縫”和“角焊縫”中，如果是全熔透焊接，也可稱為“對接焊接”。

  焊縫效率和強度品質(zhì)

  焊接焊縫的強度品質(zhì)除了與工藝有關之外，還與材料強度對應的“焊縫效率”有密切的關系。
  焊縫效率和焊接焊縫的強度、母材的強度關系如以下公式所示。

  “焊縫效率”=焊接焊縫的強度÷母材的強度

  例如，在結(jié)構(gòu)鋼的“對接焊縫”中，焊接金屬和熱影響部的強度會高于母材。而如果以直角方向向焊縫施加負載，母材發(fā)生斷裂的可能性將增大。這是因為焊縫的延展性和強度與母材的強度相同或更高，因此可以認為焊縫效率為100%以上。

  此外，在高強度鋼或鋁合金的高熱輸入焊接、加工硬化后的奧氏體不銹鋼、熱處理鋁合金的焊接中，焊接時受熱的部分會軟化。當焊接金屬的強度比母材低時，焊縫會發(fā)生斷裂。這種情況下的焊縫效率為80至70%或更低。

  焊接缺陷和強度品質(zhì)

  為減少焊接缺陷和提高焊接品質(zhì)，在焊接設計階段選擇與用途匹配的素材和工藝非常重要。但是，即使設計合理，如果在焊接工序中發(fā)生缺陷，也會對品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。例如，焊珠的缺陷不僅是對外觀，還會對強度產(chǎn)生很大的影響。也就是說，凹痕、咬邊、搭疊、余高不夠、開裂（表面）、焊道彎曲、坡口殘留、電弧擦傷等外觀缺陷就是焊接品質(zhì)的缺陷。

  下面介紹與品質(zhì)有密切關系的焊接缺陷的示例、維持品質(zhì)所不可或缺的檢測方法以及利用科技實現(xiàn)合理化的最新檢測案例。